Como Funcionam os Afterburner’s – Parte 1

Os Afterburner’s ou Pós – Combustores são um componente que se adiciona a alguns motores a jacto, cuja sua finalidade é proporcionar um aumento temporário da pressão tanto para voo supersónico como para as manobras de descolagem.

Em manobras de descolagem o uso de Afterburner’s torna-se essencial em aeronaves que possuam uma grande carga alar (peso da aeronave carregada dividida pela área da asa), o que significa que necessitam de velocidades bastante elevadas para efectuarem a descolagem. Quando em voo o Afterburner pode ser utilizado para um aumento da potência disponível de imediato.

Este aumento imediato da potência disponível é conseguido através da injecção adicional de combustível na área do bocal de escape, ou seja, genericamente após ser queimado o combustível na câmara de combustão, esta liberta gases a elevada temperatura que são pressurizados pela turbina, e é sobre estes mesmos gases que se encontram extremamente quentes e pressurizados que se injecta mais combustível de modo a que este seja queimado quando em contacto com os gases expulsos, gerando uma maior quantidade de gases, o que aumenta a impulsão gerada.

O uso deste sistema tem vantagens, tais como o aumento significativo da impulsão gerada, mas por outro lado aumenta consideravelmente o consumo de combustível e tem uma elevada taxa de ineficiência, mas é aceitável o seu uso em curtos espaços de tempo e para a realização de determinadas manobras.

Principio Básico dos Motores a Jacto

Os motores de propulsão a jacto regem-se pelo princípio geral do fluxo de massa. Basicamente o impulso depende de duas variáveis, a primeira é a velocidade dos gases de escape, e a segunda a massa dos gases. Existem duas expressões importantes no uso dos Afterbuner’s, e são elas “wet” quando o Afterburner está a ser usado e “dry” quando se está a usar o motor sem pós-combustão, ou seja sem a intervenção do Afterburner.

A temperatura dos gases resultantes da combustão ocorrida na câmara de combustão é maior logo antes da turbina, o que faz com que seja a capacidade da turbina resistir a essas temperaturas que é a primeira restrição da potência seca (dry) que o motor é capaz de gerar. Essa temperatura é conhecida como Turbine Entry Temperature (TET), e é um dos parâmetros críticos da operação do motor.

Sabendo que nem todo o oxigénio foi consumido na reacção de combustão ocorrida dentro da câmara de combustão, então ainda existe possibilidade de adicionar mais combustível de modo a reacender os gases e causar um aumento substancial na velocidade de exaustão dos gases e assim aumentar a propulsão. Este é o real funcionamento de um Afterburner, e é pelo motivo da adição posterior de mais combustível que se chama de potência molhada (wet).

Assim, durante a operação de funcionamento do motor, os gases passam a turbina e expandem numa entropia constante, perdendo assim temperatura, consequentemente o pós-combustor (afterburner) injecta combustível à direita da turbina, que ao entrar em contacto com os gases quentes expelidos pela turbina se reacendem na presença de uma quantidade adicional de combustível, aumentando assim a pressão no tubo de escape, enquanto o fluxo de massa se torna ligeiramente maior, aumentando a propulsão.

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